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CMC jackets for metallic pipes : a novel approach to prevent the creep deformation of thermo-mechanically loaded metals

Titelangaben

Spatz, Carolin ; Langhof, Nico ; Schmidt, Jens ; Krenkel, Walter:
CMC jackets for metallic pipes : a novel approach to prevent the creep deformation of thermo-mechanically loaded metals.
In: Journal of the European Ceramic Society. Bd. 38 (3 Februar 2018) Heft 8 . - S. 2954-2960.
ISSN 0955-2219
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2018.01.018

Abstract

Steel materials suffer extensive creep by the application at temperatures of about 700 °C and pressures about 350 bar in a power plant environment. The presented concept overwraps a steel pipe with a ceramic matrix composite (CMC) jacket in order to support the steel pipe and provide high temperature strength. Finite Element simulations show the influence of the wall thickness of CMC jacket and the coefficient of thermal expansion (CTE) on circumferential stresses within the hybrid metal ceramic pipe. Suitable fiber and matrix materials were studied, composites fabricated and mechanical properties determined. Finally, a prototype was designed in order to confirm the feasibility of the concept. The lifetime of a pure steel pipe was increased by more than four-fold by the additional CMC jacket.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Zusätzliche Informationen: In Press, Corrected Proof
Keywords: Ceramic matrix composites; Hybrid metal ceramic pipe; Creep resistance; 700 °C steam power plant
Institutionen der Universität: Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Keramische Werkstoffe
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Keramische Werkstoffe > Lehrstuhl Keramische Werkstoffe - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Walter Krenkel
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungszentren
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 09 Feb 2018 07:34
Letzte Änderung: 26 Mär 2018 11:15
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/42234